JP3668257B2 - 複数視野方向型内視鏡 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は内視鏡に関し、特に複数の視野方向を有する複数視野方向型内視鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭５７−２００１２５号公報において、直視、及び側視の方向を切り換えて見ることができる内視鏡が開示されている。図１５に示すように、対物光学系には直視方向の光学系８９と、側視方向の光学系９０を備えており、これらの光軸をハーフミラー９１で合成して１つの画像として重ね合わせている。すなわち、いずれの光学系が結像した像も、後続する光学系９２に受け渡すことができるようになっている。視野方向の変換には、二つの手段がある。その一方の手段は、直視または側視の方向に向けた照明照射方向を観察したい方向に切り換えることである。また他方の手段は、直視、側視の両方についてプリズムの物体側に設けられ且つ電気的に光の透過／遮断を切り替えることのできる遮光部材９３，９３により、直視方向、側視方向のいずれか一方が、観察できるようになっている。
【０００３】
特開平２−３２３１３号公報には二つの視野方向をもち、視野方向の変換には偏光を利用している内視鏡が開示されている。この内視鏡では、図１６に示すように２つの視野方向を実現するために、２つの視野方向からの光線を合成する２つのプリズム９４，９５の間に偏光装置９６を設け、それぞれの視野方向の画像を互いに直交した直線偏光でリレーレンズ系の中を伝達し、内視鏡基端部において偏光フィルタまたはプリズムを機械的、電気的に９０゜の回動させることにより視野方向の一方を選択して観察ができるようになっている。
【０００４】
特開平２−１５６９２３号公報には、図１７（ａ）に示す関節鏡が示されている。すなわち、この関節鏡は、二つの視野方向を形成する光路を３つのプリズム９７，９８，９９により形成し、それぞれの視野方向に対応する対物光学系の瞳の中心は、図１７（ｂ）の１００，１０１の位置に１つの共通な面に横方向に並ぶようにしている。そして、同図（ｂ）に示す矢印の範囲で、プリズムより後ろにある光学系の位置を移動させることにより、瞳の一方を選択する事で視野方向を切り換えることができるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した内視鏡の先端部や像伝達部に電気的、機械的な視野方向の切り換え装置を持つものは構造が複雑となり、そのため組立性も悪くなる。視野方向切り換えに偏光を利用したものは、偏光装置より後ろのレンズ系を通過することにより、光軸の付近では直線偏光は、そのままの偏光で伝わるが周辺部では偏光軸の回転が起こるため、周辺部の像において、互いに異なる視野方向からの画像が漏れ込んで画像の劣化が起こる。
【０００６】
また、内視鏡、特に硬性鏡は滅菌を行うために１００゜以上の高温の水蒸気にさらされる。そのため硬性鏡本体に可動部を持つものは耐性上問題がある。
【０００７】
本発明は、以上のような組立て性、画像の劣化の欠点に着目してなされたもので、内視鏡の先端部及び像伝達部に可動部がなく、先端部の構造が簡単で組立性が良く、周辺部での画像の劣化がみられない複数視野方向型内視鏡を提供することを目的としている。
【０００８】
本発明は、以上のような滅菌耐性の欠点に着目してなされたもので、内視鏡の先端部及び像伝達部に可動部がなく、滅菌耐性の優れた複数視野方向型内視鏡を提供することを目的としている。
【０００９】
本発明は、複数の視野方向に対応した複数の物体像を同時に観察可能したり選択的に観察が可能とすることができるようにするために、複数の視野方向に対応した複数の物体像を重ならずに提供することができる複数視野方向型内視鏡を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の視野方向とこれら視野方向に対応し且つ重なり合わないように形成される複数の瞳とを有して物体像を形成する対物光学系と、単一の光軸を有し且つ前記対物光学系からの物体像及び複数の瞳を伝達する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、互いに異なる方向からの光束を入射し該光束を前記伝達光学系の光軸に沿って略平行に並列に配置した複数の略アフォーカルな光束として射出する前方光学系と、前記伝達光学系と共通の単一の光軸を有しかつ前記前方光学系からの複数の光束を収斂させて後方に物体像を結像する後方光学系とからなり、前記伝達光学系は、前記後方光学系からの複数の光束に対応した複数の瞳が有する大きさと同等以上の大きさに形成され、且つ前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する。
【００１４】
請求項２記載の発明は、複数の視野方向とこの複数の視野方向に対応した複数の瞳とを有する対物光学系と、単一の光軸を有する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、互いに異なる方向からの複数の光束を各々入射する複数の瞳と、前記光束のうち少なくとも一つの光路を変更させて各光束を略同一の方向を向いた光束に変換するプリズム光学系とを含む前方光学系と、前記前方光学系からの複数の光束からなる物体像をほぼ同一の位置に形成する後方光学系と、を有し、前記伝達光学系は、前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する。
【００１５】
請求項３記載の発明は、複数の視野方向とこの複数の視野方向に対応した複数の瞳とを有する対物光学系と、単一の光軸を有する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、互いに異なる方向に光軸を有する複数のレンズと、該複数のレンズを透過した各光束を受け該光束を前記伝達光学系の光軸に沿って略平行に並列した複数の光束に変換するプリズム光学系と、を含む前方光学系と、前記前方光学系から射出された光束を含む大きさを有して、複数の光束を同時に像面へ結像させるため、単一の光軸且つ射出光線に対する収斂性を有する後方光学系と、を有し、前記伝達光学系は、前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する。
【００１６】
請求項４記載の発明は、複数の視野方向とこの複数の視野方向に対応した複数の瞳とを有する対物光学系と、単一の光軸を有する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、前記複数の瞳に分割する瞳分割手段と、分割した各瞳に対応する光束の入射する方向を互いに異ならしめるプリズム部材と、互いに異なる方向に光軸を有する複数のレンズとを含む前方光学系と、複数の光束を同時に像面へ結像させる単一の光軸を有し且つ射出光線に対する収斂性を有する後方光学系とを有しており、前記伝達光学系は、前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する。
【００１８】
請求項５記載の発明は、負の屈折力を有するレンズを含む前方光学系と、正の屈折力を有するレンズを含む収斂性を有する後方光学系からなる対物光学系とを含む複数視野方向内視鏡であって、前記前方光学系は、互いに異なる方向に光軸を持つ複数のレンズと、互いに異なる方向からの光束を受け、該光束を受け渡す伝達光学系の光軸に沿って略平行に並列した複数の光束に変換するプリズムとを含み、前記後方光学系は、前記前方光学系から射出された光束を含む大きさと単一の光軸を有し、複数の光束により同時に像面へ物体の像を形成する。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系を配置し、該複数の光束のうち一つだけを受ける結像レンズと、この結像レンズが結像した物体像を受けて撮像する撮像手段とを有し、この結像レンズと撮像手段とを前記光学系の光軸と交差する方向に一体に移動すように構成して、前記複数の光束のうち一つだけを選択的に前記結像レンズに入射させる。
請求項７記載の発明は、請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、前記複数の光束のうち一つのみを選択的に後方に伝達させるために、前記光学系の光軸と交差する方向に移動可能に配置されている光路切り替え手段と、前記光路切り替え手段により選択された一つの光束を受けて物体像を形成する結像光学系と、前記結像光学系により結像された物体像を受けて撮像する撮像手段とを有している。
請求項８記載の発明は、請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する第１光学系と、前記複数の光束を受けて像を形成する第２光学系と、前記第１光学系と第２光学系との間に設けられ、前記複数の光束のうち１つだけを選択的に透過させる光束切り替え手段と、前記第２光学系により形成された物体像を受けて撮像する撮像手段と、を備えている。
請求項９記載の発明は、請求項６又は７記載の複数視野方向型内視鏡において、前記対物光学系または伝達光学系のいずれかに、前記複数の異なる方向からの光束の各々に対応する複数の瞳を設定する手段を備えている。
請求項１０記載の発明は、請求項３又は４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、該伝達光学系と共通の光軸を持つ接眼光学系を配置している。
請求項１１記載の発明は、請求項３又は４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、該光学系から射出された複数の光束を各々異なる方向に向ける反射手段と、前記反射手段により反射された各光束を物体像として結像させるために各々の光束の各光路中に設けられた複数の結像光学系と、前記結像光学系で結像された各物体像を受けて撮像する複数の撮像手段と、を備えている。
請求項１２記載の発明は、請求項３又は４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により形成された像位置の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系を配置し、前記光学系からの複数の光束のうち一つだけを受ける結像レンズと、この結像レンズが結像した物体像を受けて撮像する撮像手段とを有し、この結像レンズと撮像手段とを前記光学系の光軸と交差する方向に一体に移動すように構成して、前記複数の光束のうち一つだけを選択的に前記結像レンズに入射させる。
請求項１３記載の発明は、請求項３又は４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により形成された像位置の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、前記光学系からの複数の光束のうち１つだけを後方に受け渡すために、前記光学系の光軸と交差する方向に移動可能に配置されている光路切り替え手段と、前記光路切り替え手段により選択され光束を受けて後方に物体像を形成する結像光学系と、を備えている。
請求項１４記載の発明は、複数の視野方向を有する対物光学系と、該対物光学系により形成された物体像を受けて撮像する撮像手段とを有する複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、互いに異なる複数の方向からの光束を受け該光束を略平行に並列した複数の光束に変換するプリズム光学系と、各光束に対応した複数の瞳を設定する手段と、該複数の瞳のうちの一つを選択的に透過状態とする透過遮蔽切換え手段とを含む前方光学系と、単一の光軸と収斂性を有する後方光学系と、を備え、前記撮像手段は、前記透過遮蔽切換え手段により選択され瞳に対応すると共に、前記後方光学系により形成された物体像を撮像する。
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記撮像手段は固体撮像素子であるもの。
【作用】
請求項１ないし請求項４による複数視野方向型内視鏡は、複数の視野方向と視野方向に１対１に対応した複数の瞳を有する対物光学系と、この対物光学系により作られる１つまたは複数の像及び前記の複数の瞳の伝達光学系を有し、伝達光学系は、前記対物光学系からこの伝達光学系中に形成される前記複数の瞳の大きさと比較してほぼ同等以上に形成されており、物体像及び前記瞳が伝達途中でケラれること無く後方に伝達される。すなわち、伝達光学系よりも後方に重ならない複数の瞳を得ることができ、この瞳に対応する複数の視野方向も同時に提供されている。このため、特開平２−１５６９２３号公報のように、視野方向選択の為の伝達光学系に可動部を必要としなくてもよい。
【００２０】
また、複数の視野方向と視野方向に１対１に対応した複数の瞳を有する対物光学系を用いている。従って、本内視鏡は、特開昭５７−２００１２５号公報や特開平２−３２３１３号公報の技術のような視野方向に１対１に対応した複数の瞳を有していない場合に比べ、対物光学系にある瞳より前に遮光手段や偏光手段などの視野方向切り換え手段を設けることが不必要であり、対物光学系の構造が簡単となり、組立性が良くなる。
【００２１】
さらに請求項１ないし請求項７記載の内視鏡は、偏光を用いていないので、特開平２−３２３１３号公報のような偏光方向の回転による周辺部の画像の劣化は起こらない。
【００２２】
ここで、請求項１における１又は２以上の物体像のうち、一つの物体像及び請求光３，５，６及び７の物体像とは、複数の瞳からの像が重なりあったものである。厳密に一致している必要はなく、結像位置でのみほぼ重なり合って面積を小さくしており、前記伝達光学系により伝達された複数の瞳位置のいずれかに観察者の瞳を置いたときに視野方向の選択が可能となる。この瞳の位置に撮像手段を配置することも可能である。また、面積を小さくしているので、像位置に撮像手段を配置したときに、必要な画像をつくる光線以外の光線を瞳位置で遮断することで、撮像手段を移動させることなく視野方向の選択が可能となる。また、請求項１ないし請求項７では、複数の視野方向に対応した複数の像を選択的に観察可能とするために、複数視野方向に対応した複数の対物像を同時に提供することができる。
【００２３】
請求項４における複数の瞳とは、ほぼ同一面に重なり合ったものである。
【００２４】
請求項２記載の複数視野方向型内視鏡は、瞳分離手段で分離された光束を結像光学系により複数視野に対応する複数の物体像を同時に得られる。このため、本項記載の内視鏡では、複数視野に対応する各物体像を選択的に肉眼観察することや撮像手段を設けることにより各物体像を撮像し、映像信号を提供することも容易である。そして、本項記載の内視鏡では、当該内視鏡内には、前述した可動部や偏光を用いる必要がまったくないので、滅菌による高温に対する耐性にも優れている。
【００２５】
請求項５記載の複数視野方向型内視鏡は、従来例のような視野方向選択の為の伝達光学系自体を必要とせず、また視野方向に１対１に対応した複数の瞳を有していない場合に比べ、対物光学系にある瞳より前に遮光手段や偏光手段などの視野方向切り換え手段を設けることが不必要であり、光学系の構造が簡単となり、組立性が良くなる。
請求項１０及び請求項１１記載の複数視野方向型内視鏡は、滅菌による高温に対する耐性にも優れている。
【００２６】
【実施例】
図を参照して本発明の実施例について、以下に説明する。
図１ないし図３は第１実施例に係り、図１（ａ）は複数視野方向型内視鏡の構成図、図１（ｂ）は明るさ絞りの構成例を示す図、図２は内視鏡装置の全体的な構成図、図３は瞳分割を利用した対物光学系の設計例に係る構成図である。
【００２７】
図２に示す内視鏡装置１０は、挿入部２を有し且つ視野方向が可変可能な内視鏡１１と、カメラ４と、モニタ５と、光源装置７とを有している。
【００２８】
前記内視鏡１１は、その挿入部２の先端部１には、複数の視野方向をもつ対物光学系とそれぞれの視野方向を照明するライトガイドが組み込まれている。前記挿入部２には、前記対物光学系に続き、像や瞳の伝達光学系であるリレーレンズ系が設けられている。前記内視鏡１１の基部３には、接眼光学系が配置され、その接眼光学系の後ろには、カメラ４が取り付けることが可能である。ここで、前記内視鏡１１の基部３及びカメラ４は一体式または脱着式で構成されている。カメラ４で撮像された被写体は、最終的にモニタ５にて内視鏡画像として観察者に観察可能に表示される。
【００２９】
前記光源装置７からの照明光は、ライトガイドケーブル６を通し、前記基部３、挿入部２、及び先端部１を経て各視野方向を照明する。
【００３０】
次に、内視鏡１１の光学系の詳細について説明する。
本第１実施例の内視鏡の光学系については、対物光学系は瞳分割を利用するものであり、また接眼光学系を有した構成例となっている。
【００３１】
瞳分割方式は、基本的に一つの光軸を有する光学系で構成されているが、複数視野方向型とするため、前記光学系の前方には、複数の視野方向に対応するレンズ群が配置されることになる。この瞳分割方式を採用した複数視野方向型の光学系は、物体側から順に、複数の視野方向で同一構成であり、且つそれぞれの視野方向を向いて配置された前方レンズ群と、前記複数の視野方向に対応した前記レ前方レンズ群の後段に複数の視野方向からの像を形成するためのプリズムと、複数の瞳を作るために瞳近傍に配置された複数の開口を持つ明るさ絞りと、複数の視野方向からの光束を重なった１つの像に結像する後方レンズ群とにより構成される。本来一つの光学系の光束を瞳近傍で、図１（ｂ）に示す２つの開口を持つ明るさ絞り２１により分割し、明るさ絞り２１の一方の開口を通る光束をそのまま直視に、明るさ絞り２１の他方の開口を通る光束をプリズムにより視野方向を斜視化したものとしている。ここで、像面上では２つの視野方向の像が重なって形成される。
【００３２】
具体的に図１（ａ）を用いて本実施例に係る光学系の構成を説明する。図１（ａ）に示す光学系は、対物光学系２２と、伝達光学系としての１組のリレーレンズ系２３、及び接眼光学系２４とにより構成されている。
【００３３】
前記対物光学系２２は、最も物体に近い位置に配置される直視方向と側視方向とをそれぞれ向いた二つの対物レンズ２５，２６と、この二つの対物レンズ２５，２６からの光束を異なる面で入射する第１プリズム２７と、前記第１プリズム２７からの光束を同一面から入射する第２プリズム２８と、瞳を視野方向に対応して複数に分割するための明るさ絞り２１とからなる前方レンズ群２９ａを有し、この前方レンズ群２９ａの後方に、前記瞳からの光束を収斂させて対物像を結像させるための後方レンズ群２９ｂを配置している。図中、一点鎖線は各視野方向つまり、対物レンズ２５，２６の光軸を示している。
【００３４】
この光学系で直視方向の像は、以下のようにして形成される。直視用の対物レンズ２６を通過した光線は、第１プリズム２７の面３１を通過後、接合面３２に至る。第１プリズム２７側の接合面３２は、有害なフレアを防ぐため有効な光線以外は通さぬよう黒塗りされ、フレア絞りとなっている。第１，第２プリズム２７，２８は、同じ硝材で作られているため、屈折率が等しく屈折せずに面２８を通過する。その後、明るさ絞り２１の下側を瞳面とし、後方レンズ群２９ｂにより、この後方レンズ群２９ｂの光軸を中心軸とした像Ｉ1 が結像される。
【００３５】
一方、斜視方向の像は次のようにして形成される。斜視用の対物レンズ２５を通過した光線は、第１プリズム２７の面３３を通過後、接合面３２に至る。このとき、斜視方向の像を形成する光線は、直視光線と同様屈折せずに接合面を直進する。そして、第１プリズム２７側の接合面３２は、有害なフレアを防ぐため有効な光線以外は通さないフレア絞りとしている。直視方向の光軸と斜視方向の光軸とが接合面のところで交わっているため、同じフレア絞りが両方向からの光線に対して有効に機能する。直進した斜視方向からの光線はミラー加工された面３４で反射され、第２プリズム２８側の面３２に再び至る。第２プリズム２８側の面３２は、瞳分割で分離された直視光線及び斜視光線をケラない範囲でかつ面３４で反射された斜視光線をカバーする範囲でミラー加工されている。従って、ケラれなく面３４で反射された斜視方向からの光線は、明るさ絞り２１の上側を通過後、直視光線同様に後方レンズ群２９ｂにより、この後方レンズ群２９ｂの光軸を中心軸とした像Ｉ1 となって結像される。
【００３６】
前記対物光学系２２により作られる複数の視野方向からの像Ｉ1 と瞳２１とは、リレーレンズ系２３により接眼光学系方向に伝達されていく。図中の符号Ｐ2 は、リレーレンズにより伝達された各視野方向に対応する複数の瞳を示している。リレーレンズ系２３と接眼光学系２４の間には像Ｉ2 が作られ、接眼光学系２４を通して、各視野方向に対応した複数の瞳Ｐ3 が得られる。
【００３７】
観察者は、自分の瞳の位置を観察したい視野方向の伝達された瞳の位置に動かすことにより、視野方向を選択することができる。
【００３８】
本実施例は、元々対物光学系は同軸の光学系として設計してあり、偏心光学系ではない設計である。それを視野方向の異なる瞳に対してプリズムで折曲げた構成になっている。つまり、後方レンズ群２９ｂの光軸を接合面３２を通して延長した線上に対物レンズ２６の光軸があり、また後方レンズ群２９ｂの光軸を接合面３２で反射させ更に反射面３４で反射させた延長線上に対物レンズ２５の光軸がある。従って、２つの負レンズとプリズムとからなる光学系と、その後方の光学系との間では光束がアフォーカルになっていなくても、リレー光学系の前方に重なりあった２つの像を形成することができる。
【００３９】
本実施例では瞳分割を利用しているため、もともと１つの光学系なので、少ないレンズ構成で良い画質が得られることと、複数の瞳を決定する手段は対物光学系の瞳位置と共役な位置であればリレー系２３の瞳Ｐ2 の位置でもそれ以外の部分でも良く、対物光学系や伝達光学系に視野方向の切り換え装置をもたないので、構造が簡単で組立性が良い点である。
【００４０】
実際の対物光学系の設計例を図３に、そして、その数値データを表１に記載する。尚、図３に示す構成は、図１において後方レンズ群２９ｂとして示した部分が、三つの接合レンズ２９′で構成されている。
【００４１】
以上述べたように、本実施例の構成では、結像される像が１つとなる構成をとることにより、次のような効果を得ることができる。すなわち、複数視野方向型内視鏡の対物光学系は、複数の視野方向と視野方向に１対１に対応した複数の瞳と一つの像を有し、一つの像は複数の視野方向の像が重なったものであり、複数の視野方向の光軸が、像の位置で伝達系の光軸と一致しており、結像にするにあたり像より後ろの伝達光学系での伝達途中で一つの像及び複数の瞳がケラれること無く伝達される。
【００４２】
このため、本実施例では、伝達光学系の後方で視野方向の選択が可能となり、視野方向選択の為の対物光学系や伝達光学系に可動部を必要としない。さらに、本実施例は、対物光学系等に、視野方向の切り換え装置を持たないので、構造が簡単で組立性も良い。また偏光を用いていないので、偏光方向の回転による周辺部の像の劣化もない。
【００４３】
これらの効果は、瞳分割手段が伝達光学系や結像光学系にある場合も同様である。
【００４４】
図４ないし図９は本発明の第２実施例に係り、図４（ａ）は偏芯光学系を利用した対物光学系を含む複数視野方向型内視鏡の構成図、図４（ｂ）は第２実施例の変形例に係る内視鏡の構成図、図５は偏芯光学系を利用し且つアフォーカル部が一部共通である対物光学系の構成図、図６は、偏芯光学系を利用し且つ屈折による斜視化を図る対物光学系の構成図、図７は偏芯光学系を利用した対物光学系の設計例に係る構成図、図８は対物光学系とリレーレンズ系を合わせた設計例に係る構成図、図９は３つの視野方向を有する対物光学系の正面図である。
【００４５】
本実施例の内視鏡は、対物光学系に偏芯光学系を利用し、第１実施例の接眼光学系の代わりに結像光学系と固体撮像素子を使用しており、光学的な視野方向選択手段を持たない構成となっている。
【００４６】
図４（ａ）は、本実施例の内視鏡内部に配置される光学系の構成を示している。この内視鏡の光学系は、先端側から順に、対物光学系４１と、リレーレンズ系４２と、結像レンズ４３と、瞳分離光学部材４４ｃ及びミラー等の反射部材４４ａ，４４ｂと、二つのレンズ系４５ａ，４５ｂと、撮像手段としての二つの固体撮像素子４６ａ，４６ｂとを有している。尚、リレーレンズ系は一つしか示していないが、必要に応じて複数使用する場合もあることは当然である。また、結像レンズ４５ａ，４５ｂが前述の結像光学系を構成している。
【００４７】
前記対物光学系４１は、前群に直視、斜視の２つの視野方向とこれら視野方向に対応した瞳Ｐ11とを有する互いに独立なほぼアフォーカルなレンズ群４７ａ，４７ｂからなる前方光学系４７を配置し、後群に前記複数の瞳Ｐ11からの光束をケラれることなく像まで伝達できる大きさを有し、複数の視野方向からの光束により重なった一つの像Ｉ11を形成する後方レンズ系４８を配置している。
【００４８】
前記リレーレンズ系４２は、前記瞳Ｐ11を瞳Ｐ12として結像すると共に、像Ｉ11を像Ｉ12として結像し、結像レンズ４３に伝達するようになっている。結像レンズ４３は、リレーレンズ系４２から伝達された像と瞳を複数の反射面を有する瞳分離光学部材４４ｃ側に伝達し、この瞳分離光学部材４４ｃは、複数の瞳Ｐ13を受けて、各々異なる方向つまり、反射部材４４ａ，４４ｂへ向けて分離して送り出すようになっている。前記反射部材４４ａ，４４ｂでは、分離された各瞳、図示例では、直視方向の光学系と斜視方向の光学系とに対応する二つの瞳をそれぞれレンズ系４５ａ，４５ｂへ向けて各々反射し、このレンズ系４５ａ，４５ｂは、各々の瞳に対応する像を固体撮像素子４６ａ，４６ｂに結像するようになっている。
【００４９】
前記構成において、まず、各視野方向の光線は、前方光学系４７を構成するほぼアフォーカルな二つのレンズ群４７ａ，４７ｂを各々通過したあと、後方レンズ系４８により各視野方向の光軸は、曲げられ、像Ｉ11が後方レンズ系４８の光軸上に結像される。
本実施例では、斜視方向を実現するにあたり、第１実施例のプリズム２７，２８によって行われる斜視を実現したものと、基本構成がほぼ同様のものが使用されている。ここで斜視プリズムは、特開昭６０−１４０３１３号公報、特開昭５０−９１３３３号公報、特開平２−１０８０１３号公報に示される３０゜プリズム，特開昭５９−８７４０３号公報に示される７０゜プリズム、または１１０゜プリズム等を用いても良い。
【００５０】
また、前記対物光学系４１は、図５のように前記実施例のプリズム２７，２８と同様なプリズムを含む前方光学系４７ｃを使用し、すなわち、直視及び斜視の光学系を共有化しても良い。あるいは、対物光学系４１は、図６のように、瞳Ｐ1 近傍に、くさびプリズム４９を置いて、屈折を利用して斜視の実現を行っても良い。この構成では、直視方向と斜視方向に各用いるレンズ群は、長さが異なるだけで、ほぼ同一のレンズ群を使用でき、斜視用のレンズ群は、直視用のレンズ群に対して傾けて配置し、且つ、その後方に前記くさびプリズム４９を配置する。
またあるいは、前記対物光学系４１は、図９に示すように、後方に配置するリレーレンズ系で像や瞳のケラレが起こらない範囲ならば、視野方向を３つにしても良いし、それ以上でも良い。図示例では、最先端側のレンズ５０，５１，５２が示され、それぞ０度（直視）、３０度（斜視）、７０度（斜視）のレンズ群を構成している。
【００５１】
前記対物光学系４１からの光束は、図４（ａ）に示すようにリレーレンズ系４２により、第１実施例と同様にリレーレンズ系の後ろに像Ｉ12を結像する。リレーレンズ系４２の後ろに作られた像Ｉ12を形成する各視野方向からの光線は、視野方向の異なる二つの瞳の光束が、結像レンズ４３の後方に配置された瞳分離光学部材４４ｃによりそれぞれ分離される。この瞳分離光学部材４４ｃは、リレーレンズ系４２により伝達され且つ結像レンズ４３によって結像された瞳Ｐ13の位置近傍に配置された例えばプリズムである。分離された各視野方向の光束が、反射部材４４ａ，４４ｂで各々反射され、レンズ系４５ａ，４５ｂを経て、それぞれ撮像素子４６ａ，４６ｂ上に結像される。
【００５２】
本実施例では、瞳を結像する結像レンズ４３により、光軸を前記リレーレンズ系４２の光軸とほぼ平行にし、物点を無限遠に結像させている。尚、像は一つの固体撮像素子上に重ならないように結像させても良い。
【００５３】
本実施例によれば、前述した構成により複数の固体撮像素子にて、視野方向の異なる像を独立に撮像でき、対物光学系で視野の数や視野方向を容易に選択できる。光学的視野方向の切り換え手段を持たず、すべての視野方向の像を取り入れて撮像しており、図示例のように、複数の固体撮像素子を使用した構成にあっては、スイッチの切り換えで各撮像素子の出力を選択し、所定の信号処理を施して表示等をすることができる。また、一つの固体撮像素子を利用した構成であれば、視野方向の異なる各像の選択は、後段に接続する信号処理手段により行えば良い。そして、一つの視野方向のみの画像をモニタに映し出すことができる。
【００５４】
つまり、本実施例では、光学系を移動等せずにあるいは光学的に視野方向の切り換えをすることなしに、視野方向変換が実現することができる。また、信号処理のし方によっては、視野方向の複数の像を同時に一つまたは複数のモニタに映し出すことも可能である。
【００５５】
対物光学系の設計例を図７に示している。また、対物光学系及びリレーレンズ系を合わせた設計例を図８に示すと共に、Ｒ（レンズ面の曲率半径），ｄ（各面の間隔），ｎ（屈折率），Ｖ（アッベ数）データを表２−１，表２−２に記載する。図中、符号５４は対物光学系、符号５５はリレーレンズ系である。表２−２は、表２−１に後続するものであり、一連の表である。
【００５６】
尚、第１実施例と同様に瞳を決定する絞りは、対物光学系でもよいし、共役なリレー系での瞳位置でも良いし、あるいは瞳分割光学部材の近傍の瞳位置でも良い。
【００５７】
図４（ｂ）には、本第２実施例の変形例を示してある。本変形例では、前記結像レンズ４３に代えて設けた瞳結像レンズ５６にて、発散光束又は収斂光束として瞳像Ｐ3 を形成したあと、光束を平行にするレンズ５７でアフォーカル光束を形成し、さらにこの光束を結像レンズ４５ａ，４５ｂを介して撮像素子４６ａ，４６ｂに結像する構成になっている。本変形例では、瞳分割光学部材としての反射プリズムを不要としている。絞りは、図の瞳位置に配置しても良いし、リレーレンズ系中に配置しても、あるいは対物光学系の瞳位置に配置しても良い。その他、第２実施例と同様の構成及び作用については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５８】
図１０ないし図１３は本発明の第３実施例に係り、図１０は瞳切り替え装置を有する複数視野方向型内視鏡の構成図、図１１（ａ），（ｂ）はイメージローテータによる視野方向の切り替え可能な複数視野方向型内視鏡の構成図、図１２は固体撮像素子等の移動による視野方向の切り替え可能な複数視野方向型内視鏡の構成図、図１３（ａ）は対物光学系の瞳近傍に瞳切り替え装置を設けた複数視野方向型内視鏡の構成図、図１３（ｂ）は（ａ）とは異なる複数視野方向型内視鏡の構成図である。
【００５９】
本第３実施例の構成は、第２実施例と同様に結像光学系と固体撮像素子を有し、さらに光学的視野方向の切り換え手段を配置しているものである。
【００６０】
本実施例の対物光学系は、第１実施例の瞳分割方式でも第２実施例のほぼアフォーカルな複数の光学系と後方光学系とで構成されたものでも良い。本実施例は、対物光学系の後方に配置されたリレーレンズ系の後方に配置される光学系等の構成が前記各実施例と異なっている。
【００６１】
図１０に示すように、本実施例の光学系は、図示しないリレーレンズ系の後方に、前記リレーレンズ系で一旦結像された後、各視野方向毎に発散光束となった光を前記リレーレンズの光軸と平行とするためのレンズ系６１と、前記レンズ系６１を介して結像される瞳の近傍に配置され且つ各瞳に対応し平行にされた各視野方向の光束を切り替える選択手段としての瞳切り替え装置６２と、前記瞳切り替え装置６２により選択された光線を固体撮像素子６４上に結像する結像レンズ系６３とを有している。
【００６２】
前記リレーレンズ系の後方に形成された像Ｉ21を構成する各視野方向の光線は、レンズ系６１によりリレーレンズ系の光軸と平行にされる。瞳位置近傍の前記切り替え装置６２により、観察者が観察したい視野方向以外の瞳を通る光線は、遮断される。選択手段としての遮断手段は、機械的に遮光板を動かしても良いし、液晶シャッターのスイッチのｏｎ／ｏｆｆを用いても良い。
あるいは選択手段としては、図１１（ａ），（ｂ）のようなイメージロテータ６５を移動させて、視野方向を切り換えても良い。符号６６は、イメージローテータ６５により得られた光線を前記固体撮像素子６４に結像する結像レンズ系である。尚、同図（ａ），（ｂ）は、イメージローテータ６５を移動させて、視野方向を切り替える様子を示してある。
【００６３】
あるいはまた、選択手段としては、図１２に示すように、結像レンズ系６５と個体撮像素子６４とを一体で、観察したい視野方向の位置に移動させて、視野方向を切り換えるようにしても良い。選択された視野方向の像のみが、固体撮像素子上６４に結像される。
【００６４】
本実施例の効果は、少ないスペースで視野方向変換が実現できる点にある。
【００６５】
尚、対物光学系により作られる瞳と像がリレーレンズ系により伝達され、リレーレンズ系以後に瞳分割手段を配置する場合は、第１実施例の明るさ絞り２１は省略することができる。
【００６６】
前記第２，第３実施例の構成は、撮像手段を有しているわけであるが、第１実施例の接眼光学系に連結可能な外付けカメラに適用することもできる。この構成の場合、レンズ系４３または６１は前記接眼光学系２４に置き代えられる。
【００６７】
また、対物光学系の瞳分割を利用したもの、偏芯光学系を利用したものと組み合わせる伝達光学系より後の光学系は、接眼光学系、光学的視野方向の切り換え手段を持つもの、持たないものとどれでも選択することができる。
【００６８】
本発明の対物光学系に瞳分割を利用したもの、偏芯光学系を利用したもののいずれの場合も、各視野方向の瞳近傍に必要とする視野方向以外の光線を遮断する手段を設けることにより、伝達光学系が固体撮像素子やイメージガイドに置き代わっても視野方向可変内視鏡が実現できる。
図１３（ａ）に示す構成は、第１実施例の前方レンズ群２９ａと同様の前方レンズ群と前記後方レンズ系４８とからなる対物光学系７０の光路中に形成される瞳近傍に、瞳の切り替え装置６８を設け、固体撮像素子６９を配置した例である。瞳切り替え装置６８は液晶シャッター等がよい。また、図１３（ｂ）に示す構成は、図５に示す前方光学系４７ｃと同様の光学系を含む偏芯光学系７１を利用したものである。
【００６９】
図１４（ａ）は第４実施例に係る複数視野方向型内視鏡の光学系の構成図、図１４（ｂ）は一部共通化を図った対物光学系の構成図である。
【００７０】
第４実施例の対物光学系は、第１実施例の対物光学系２２に代えて、各視野毎に設けられた複数のレンズ群から構成され、このレンズ群により像が複数形成される構成となっている。その他、第１実施例と同様の構成及び作用については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００７１】
図１４（ａ）に示す対物光学系７３は、複数（図示例では二つ）の独立したレンズ群から構成されている。前記対物光学系７３の後方には、前記リレーレンズ系２３と接眼光学系２４とが配置されている。尚、リレーレンズ系２３、接眼光学系２４は、結像光学系と固体撮像素子に代えて構成しても良い。
【００７２】
前記対物光学系７３は、図１４（ａ）のように独立な光学系で構成しても良いし、図１４（ｂ）に示す対物光学系７３′のように、一部つまり先端側のレンズを共通化しても良い。
【００７３】
対物光学系で形成された複数の像Ｉ31，Ｉ32は、伝達光学系としてのリレーレンズ系２３により後方に伝達される。接眼光学系２４を有する構成では、図１４（ａ）のように、観察者が瞳位置７４に目を置くことによりそれぞれの視野方向を同時に見ることができる。
【００７４】
一方、結像光学系と固体撮像素子により構成されている場合は、リレーレンズ系２３の後ろにできた複数の像を前記結像レンズにより１つの固体撮像素子に結像する。この構成による効果は、対物光学系及び伝達光学系から後ろの光学系は、いずれのものであっても技術的に比較的容易に実現できる。
【００７５】
尚、本実施例は、結像倍率を大きくし複数の像に対応した位置に、固体撮像素子を置くことにより、複数の固体撮像素子上に結像させても良い。
【００７９】
［付記１］ 請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系を配置し、該複数の光束のうち一つだけを受ける結像レンズと、この結像レンズが結像した物体像を受けて撮像する撮像手段とを有し、この結像レンズと撮像手段とを前記光学系の光軸と交差する方向に一体に移動すように構成して、前記複数の光束のうち一つだけを選択的に前記結像レンズに入射させる。
【００８０】
［付記２］ 請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、前記複数の光束のうち一つのみを選択的に後方に伝達させるために、前記光学系の光軸と交差する方向に移動可能に配置されている光路切り替え手段と、前記光路切り替え手段により選択された一つの光束を受けて物体像を形成する結像光学系と、前記結像光学系により結像された物体像を受けて撮像する撮像手段とを有している。
【００８１】
［付記３］ 請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する第１光学系と、前記複数の光束を受けて像を形成する第２光学系と、前記第１光学系と第２光学系との間に設けられ、前記複数の光束のうち１つだけを選択的に透過させる光束切り替え手段と、前記第２光学系により形成された物体像を受けて撮像する撮像手段と、を備えている。
【００８２】
［付記４］ 付記１又は付記２記載の複数視野方向型内視鏡において、前記対物光学系または伝達光学系のいずれかに、前記複数の異なる方向からの光束の各々に対応する複数の瞳を設定する手段を備えている。
【００８３】
［付記５］ 請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系と共通の光軸を有し、前記伝達光学系からの各視野方向に対応した複数の瞳の範囲に含まれる光束により形成される物体像を結像する結像光学系を有している。
【００８４】
［付記６］ 付記５記載の複数視野方向型内視鏡において、前記結像光学系により結像された複数の物体像を、受光して撮像する一つの撮像手段を有している。
【００８５】
［付記７］ 付記５記載の複数視野方向型内視鏡において、前記結像光学系は、異なる視野方向に対応する複数の物体像を肉眼観察可能に結像する接眼光学系であるもの。
付記７記載の内視鏡では、滅菌による高温に対する耐性にも優れている。
【００８６】
［付記８］ 付記５記載の複数視野方向型内視鏡において、前記対物光学系または前記伝達光学系のいずれかに、前記複数の異なる方向からの光束の各々に対応する複数の瞳を設定する手段を備えている。
【００８７】
［付記９］ 付記７記載の複数視野方向型内視鏡において、前記対物光学系、前記伝達光学系または前記接眼光学系のいずれかに、前記複数の異なる方向からの光束の各々に対応する複数の瞳を設定する手段を備えている。
【００８８】
［付記１０］ 請求項３又は請求項４記載の内視鏡において、
前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、該伝達光学系と共通の光軸を持つ接眼光学系を配置している。
付記１０記載の内視鏡では、滅菌による高温に対する耐性にも優れている。
【００８９】
［付記１１］ 請求項３又は請求項４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、該光学系から射出された複数の光束を各々異なる方向に向ける反射手段と、前記反射手段により反射された各光束を物体像として結像させるために各々の光束の各光路中に設けられた複数の結像光学系と、前記結像光学系で結像された各物体像を受けて撮像する複数の撮像手段と、を備えている。
付記１１記載の内視鏡では、滅菌による高温に対する耐性にも優れている。
【００９０】
［付記１２］ 請求項３又は請求項４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により形成された像位置の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系を配置し、前記光学系からの複数の光束のうち一つだけを受ける結像レンズと、この結像レンズが結像した物体像を受けて撮像する撮像手段とを有し、この結像レンズと撮像手段とを前記光学系の光軸と交差する方向に一体に移動すように構成して、前記複数の光束のうち一つだけを選択的に前記結像レンズに入射させる。
【００９１】
［付記１３］ 請求項３又は請求項４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により形成された像位置の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、前記光学系からの複数の光束のうち１つだけを後方に受け渡すために、前記光学系の光軸と交差する方向に移動可能に配置されている光路切り替え手段と、前記光路切り替え手段により選択され光束を受けて後方に物体像を形成する結像光学系と、を備えている。
【００９３】
［付記１４］ 複数の視野方向を有する対物光学系と、該対物光学系により形成された物体像を受けて撮像する撮像手段とを有する複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、互いに異なる複数の方向からの光束を受け該光束を略平行に並列した複数の光束に変換するプリズム光学系と、各光束に対応した複数の瞳を設定する手段と、該複数の瞳のうちの一つを選択的に透過状態とする透過遮蔽切換え手段とを含む前方光学系と、単一の光軸と収斂性を有する後方光学系と、からなり、前記撮像手段は、前記透過遮蔽切換え手段により選択され瞳に対応すると共に、前記後方光学系により形成された物体像を撮像する。
【００９４】
［付記１５］ 付記１４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記撮像手段は固体撮像素子であるもの。
【００９５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の複数視野方向型内視鏡によれば、内視鏡の先端部及び像伝達部に可動部がなく、先端部の構造が簡単で組立性が良く、周辺部での劣化のない像が得られるという効果がある。
【００９７】
請求項１ないし請求項４記載の発明は、複数の視野方向に対応した複数の物体像を同時に観察可能したり選択的に観察が可能とすることができるようにするために、複数の視野方向に対応した複数の物体像を重ならずに同時に提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図３は第１実施例に係り、図１（ａ）は複数視野方向型内視鏡の構成図、図１（ｂ）は明るさ絞りの構成例を示す図。
【図２】図２は内視鏡装置の全体的な構成図。
【図３】図３は瞳分割を利用した対物光学系の構成図。
【図４】図４ないし図９は第２実施例に係り、図４（ａ）は偏芯光学系を利用した対物光学系を含む複数視野方向型内視鏡の構成図、図４（ｂ）は第２実施例の変形例に係る内視鏡の構成図。
【図５】図５は偏芯光学系を利用し且つアフォーカル部が一部共通である対物光学系の構成図。
【図６】図６は、偏芯光学系を利用し且つ屈折による斜視化を図る対物光学系の構成図。
【図７】図７は偏芯光学系を利用した対物光学系の設計例に係る構成図。
【図８】図８は対物光学系とリレーレンズ系を合わせた設計例に係る構成図。
【図９】図９は３つの視野方向を有する対物光学系の正面図。
【図１０】図１０ないし図１３は第３実施例に係り、図１０は瞳切り替え装置を有する複数視野方向型内視鏡の構成図。
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）はイメージローテータによる視野方向の切り替え可能な複数視野方向型内視鏡の構成図。
【図１２】図１２は固体撮像素子等の移動による視野方向の切り替え可能な複数視野方向型内視鏡の構成図。
【図１３】図１３（ａ）は対物光学系の瞳近傍に瞳切り替え装置を設けた複数視野方向型内視鏡の構成図、図１３（ｂ）は（ａ）とは異なる複数視野方向型内視鏡の構成図。
【図１４】図１４（ａ）は第４実施例に係る複数視野方向型内視鏡の構成図、図１４（ｂ）は対物光学系を一部共通化した内視鏡の構成図である。
【図１５】図１５は従来例に係る視野可変型内視鏡の構成図。
【図１６】図１６は従来例に係る視野可変型内視鏡の構成図。
【図１７】図１７は従来例に係る関節鏡の構成図。
【符号の説明】
１１…内視鏡
２１…明るさ絞り
２２…対物光学系
２３…リレーレンズ系
２４…接眼光学系
２９ａ…前方光学系
２５，２６…対物レンズ
２７…第１プリズム
２８…第２プリズム
２９ｂ…後方光学系
Ｉ1 ，Ｉ2 …対物像
Ｐ2 …瞳
【産業上の利用分野】
本発明は内視鏡に関し、特に複数の視野方向を有する複数視野方向型内視鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭５７−２００１２５号公報において、直視、及び側視の方向を切り換えて見ることができる内視鏡が開示されている。図１５に示すように、対物光学系には直視方向の光学系８９と、側視方向の光学系９０を備えており、これらの光軸をハーフミラー９１で合成して１つの画像として重ね合わせている。すなわち、いずれの光学系が結像した像も、後続する光学系９２に受け渡すことができるようになっている。視野方向の変換には、二つの手段がある。その一方の手段は、直視または側視の方向に向けた照明照射方向を観察したい方向に切り換えることである。また他方の手段は、直視、側視の両方についてプリズムの物体側に設けられ且つ電気的に光の透過／遮断を切り替えることのできる遮光部材９３，９３により、直視方向、側視方向のいずれか一方が、観察できるようになっている。
【０００３】
特開平２−３２３１３号公報には二つの視野方向をもち、視野方向の変換には偏光を利用している内視鏡が開示されている。この内視鏡では、図１６に示すように２つの視野方向を実現するために、２つの視野方向からの光線を合成する２つのプリズム９４，９５の間に偏光装置９６を設け、それぞれの視野方向の画像を互いに直交した直線偏光でリレーレンズ系の中を伝達し、内視鏡基端部において偏光フィルタまたはプリズムを機械的、電気的に９０゜の回動させることにより視野方向の一方を選択して観察ができるようになっている。
【０００４】
特開平２−１５６９２３号公報には、図１７（ａ）に示す関節鏡が示されている。すなわち、この関節鏡は、二つの視野方向を形成する光路を３つのプリズム９７，９８，９９により形成し、それぞれの視野方向に対応する対物光学系の瞳の中心は、図１７（ｂ）の１００，１０１の位置に１つの共通な面に横方向に並ぶようにしている。そして、同図（ｂ）に示す矢印の範囲で、プリズムより後ろにある光学系の位置を移動させることにより、瞳の一方を選択する事で視野方向を切り換えることができるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した内視鏡の先端部や像伝達部に電気的、機械的な視野方向の切り換え装置を持つものは構造が複雑となり、そのため組立性も悪くなる。視野方向切り換えに偏光を利用したものは、偏光装置より後ろのレンズ系を通過することにより、光軸の付近では直線偏光は、そのままの偏光で伝わるが周辺部では偏光軸の回転が起こるため、周辺部の像において、互いに異なる視野方向からの画像が漏れ込んで画像の劣化が起こる。
【０００６】
また、内視鏡、特に硬性鏡は滅菌を行うために１００゜以上の高温の水蒸気にさらされる。そのため硬性鏡本体に可動部を持つものは耐性上問題がある。
【０００７】
本発明は、以上のような組立て性、画像の劣化の欠点に着目してなされたもので、内視鏡の先端部及び像伝達部に可動部がなく、先端部の構造が簡単で組立性が良く、周辺部での画像の劣化がみられない複数視野方向型内視鏡を提供することを目的としている。
【０００８】
本発明は、以上のような滅菌耐性の欠点に着目してなされたもので、内視鏡の先端部及び像伝達部に可動部がなく、滅菌耐性の優れた複数視野方向型内視鏡を提供することを目的としている。
【０００９】
本発明は、複数の視野方向に対応した複数の物体像を同時に観察可能したり選択的に観察が可能とすることができるようにするために、複数の視野方向に対応した複数の物体像を重ならずに提供することができる複数視野方向型内視鏡を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の視野方向とこれら視野方向に対応し且つ重なり合わないように形成される複数の瞳とを有して物体像を形成する対物光学系と、単一の光軸を有し且つ前記対物光学系からの物体像及び複数の瞳を伝達する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、互いに異なる方向からの光束を入射し該光束を前記伝達光学系の光軸に沿って略平行に並列に配置した複数の略アフォーカルな光束として射出する前方光学系と、前記伝達光学系と共通の単一の光軸を有しかつ前記前方光学系からの複数の光束を収斂させて後方に物体像を結像する後方光学系とからなり、前記伝達光学系は、前記後方光学系からの複数の光束に対応した複数の瞳が有する大きさと同等以上の大きさに形成され、且つ前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する。
【００１４】
請求項２記載の発明は、複数の視野方向とこの複数の視野方向に対応した複数の瞳とを有する対物光学系と、単一の光軸を有する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、互いに異なる方向からの複数の光束を各々入射する複数の瞳と、前記光束のうち少なくとも一つの光路を変更させて各光束を略同一の方向を向いた光束に変換するプリズム光学系とを含む前方光学系と、前記前方光学系からの複数の光束からなる物体像をほぼ同一の位置に形成する後方光学系と、を有し、前記伝達光学系は、前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する。
【００１５】
請求項３記載の発明は、複数の視野方向とこの複数の視野方向に対応した複数の瞳とを有する対物光学系と、単一の光軸を有する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、互いに異なる方向に光軸を有する複数のレンズと、該複数のレンズを透過した各光束を受け該光束を前記伝達光学系の光軸に沿って略平行に並列した複数の光束に変換するプリズム光学系と、を含む前方光学系と、前記前方光学系から射出された光束を含む大きさを有して、複数の光束を同時に像面へ結像させるため、単一の光軸且つ射出光線に対する収斂性を有する後方光学系と、を有し、前記伝達光学系は、前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する。
【００１６】
請求項４記載の発明は、複数の視野方向とこの複数の視野方向に対応した複数の瞳とを有する対物光学系と、単一の光軸を有する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、前記複数の瞳に分割する瞳分割手段と、分割した各瞳に対応する光束の入射する方向を互いに異ならしめるプリズム部材と、互いに異なる方向に光軸を有する複数のレンズとを含む前方光学系と、複数の光束を同時に像面へ結像させる単一の光軸を有し且つ射出光線に対する収斂性を有する後方光学系とを有しており、前記伝達光学系は、前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する。
【００１８】
請求項５記載の発明は、負の屈折力を有するレンズを含む前方光学系と、正の屈折力を有するレンズを含む収斂性を有する後方光学系からなる対物光学系とを含む複数視野方向内視鏡であって、前記前方光学系は、互いに異なる方向に光軸を持つ複数のレンズと、互いに異なる方向からの光束を受け、該光束を受け渡す伝達光学系の光軸に沿って略平行に並列した複数の光束に変換するプリズムとを含み、前記後方光学系は、前記前方光学系から射出された光束を含む大きさと単一の光軸を有し、複数の光束により同時に像面へ物体の像を形成する。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系を配置し、該複数の光束のうち一つだけを受ける結像レンズと、この結像レンズが結像した物体像を受けて撮像する撮像手段とを有し、この結像レンズと撮像手段とを前記光学系の光軸と交差する方向に一体に移動すように構成して、前記複数の光束のうち一つだけを選択的に前記結像レンズに入射させる。
請求項７記載の発明は、請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、前記複数の光束のうち一つのみを選択的に後方に伝達させるために、前記光学系の光軸と交差する方向に移動可能に配置されている光路切り替え手段と、前記光路切り替え手段により選択された一つの光束を受けて物体像を形成する結像光学系と、前記結像光学系により結像された物体像を受けて撮像する撮像手段とを有している。
請求項８記載の発明は、請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する第１光学系と、前記複数の光束を受けて像を形成する第２光学系と、前記第１光学系と第２光学系との間に設けられ、前記複数の光束のうち１つだけを選択的に透過させる光束切り替え手段と、前記第２光学系により形成された物体像を受けて撮像する撮像手段と、を備えている。
請求項９記載の発明は、請求項６又は７記載の複数視野方向型内視鏡において、前記対物光学系または伝達光学系のいずれかに、前記複数の異なる方向からの光束の各々に対応する複数の瞳を設定する手段を備えている。
請求項１０記載の発明は、請求項３又は４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、該伝達光学系と共通の光軸を持つ接眼光学系を配置している。
請求項１１記載の発明は、請求項３又は４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、該光学系から射出された複数の光束を各々異なる方向に向ける反射手段と、前記反射手段により反射された各光束を物体像として結像させるために各々の光束の各光路中に設けられた複数の結像光学系と、前記結像光学系で結像された各物体像を受けて撮像する複数の撮像手段と、を備えている。
請求項１２記載の発明は、請求項３又は４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により形成された像位置の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系を配置し、前記光学系からの複数の光束のうち一つだけを受ける結像レンズと、この結像レンズが結像した物体像を受けて撮像する撮像手段とを有し、この結像レンズと撮像手段とを前記光学系の光軸と交差する方向に一体に移動すように構成して、前記複数の光束のうち一つだけを選択的に前記結像レンズに入射させる。
請求項１３記載の発明は、請求項３又は４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により形成された像位置の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、前記光学系からの複数の光束のうち１つだけを後方に受け渡すために、前記光学系の光軸と交差する方向に移動可能に配置されている光路切り替え手段と、前記光路切り替え手段により選択され光束を受けて後方に物体像を形成する結像光学系と、を備えている。
請求項１４記載の発明は、複数の視野方向を有する対物光学系と、該対物光学系により形成された物体像を受けて撮像する撮像手段とを有する複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、互いに異なる複数の方向からの光束を受け該光束を略平行に並列した複数の光束に変換するプリズム光学系と、各光束に対応した複数の瞳を設定する手段と、該複数の瞳のうちの一つを選択的に透過状態とする透過遮蔽切換え手段とを含む前方光学系と、単一の光軸と収斂性を有する後方光学系と、を備え、前記撮像手段は、前記透過遮蔽切換え手段により選択され瞳に対応すると共に、前記後方光学系により形成された物体像を撮像する。
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記撮像手段は固体撮像素子であるもの。
【作用】
請求項１ないし請求項４による複数視野方向型内視鏡は、複数の視野方向と視野方向に１対１に対応した複数の瞳を有する対物光学系と、この対物光学系により作られる１つまたは複数の像及び前記の複数の瞳の伝達光学系を有し、伝達光学系は、前記対物光学系からこの伝達光学系中に形成される前記複数の瞳の大きさと比較してほぼ同等以上に形成されており、物体像及び前記瞳が伝達途中でケラれること無く後方に伝達される。すなわち、伝達光学系よりも後方に重ならない複数の瞳を得ることができ、この瞳に対応する複数の視野方向も同時に提供されている。このため、特開平２−１５６９２３号公報のように、視野方向選択の為の伝達光学系に可動部を必要としなくてもよい。
【００２０】
また、複数の視野方向と視野方向に１対１に対応した複数の瞳を有する対物光学系を用いている。従って、本内視鏡は、特開昭５７−２００１２５号公報や特開平２−３２３１３号公報の技術のような視野方向に１対１に対応した複数の瞳を有していない場合に比べ、対物光学系にある瞳より前に遮光手段や偏光手段などの視野方向切り換え手段を設けることが不必要であり、対物光学系の構造が簡単となり、組立性が良くなる。
【００２１】
さらに請求項１ないし請求項７記載の内視鏡は、偏光を用いていないので、特開平２−３２３１３号公報のような偏光方向の回転による周辺部の画像の劣化は起こらない。
【００２２】
ここで、請求項１における１又は２以上の物体像のうち、一つの物体像及び請求光３，５，６及び７の物体像とは、複数の瞳からの像が重なりあったものである。厳密に一致している必要はなく、結像位置でのみほぼ重なり合って面積を小さくしており、前記伝達光学系により伝達された複数の瞳位置のいずれかに観察者の瞳を置いたときに視野方向の選択が可能となる。この瞳の位置に撮像手段を配置することも可能である。また、面積を小さくしているので、像位置に撮像手段を配置したときに、必要な画像をつくる光線以外の光線を瞳位置で遮断することで、撮像手段を移動させることなく視野方向の選択が可能となる。また、請求項１ないし請求項７では、複数の視野方向に対応した複数の像を選択的に観察可能とするために、複数視野方向に対応した複数の対物像を同時に提供することができる。
【００２３】
請求項４における複数の瞳とは、ほぼ同一面に重なり合ったものである。
【００２４】
請求項２記載の複数視野方向型内視鏡は、瞳分離手段で分離された光束を結像光学系により複数視野に対応する複数の物体像を同時に得られる。このため、本項記載の内視鏡では、複数視野に対応する各物体像を選択的に肉眼観察することや撮像手段を設けることにより各物体像を撮像し、映像信号を提供することも容易である。そして、本項記載の内視鏡では、当該内視鏡内には、前述した可動部や偏光を用いる必要がまったくないので、滅菌による高温に対する耐性にも優れている。
【００２５】
請求項５記載の複数視野方向型内視鏡は、従来例のような視野方向選択の為の伝達光学系自体を必要とせず、また視野方向に１対１に対応した複数の瞳を有していない場合に比べ、対物光学系にある瞳より前に遮光手段や偏光手段などの視野方向切り換え手段を設けることが不必要であり、光学系の構造が簡単となり、組立性が良くなる。
請求項１０及び請求項１１記載の複数視野方向型内視鏡は、滅菌による高温に対する耐性にも優れている。
【００２６】
【実施例】
図を参照して本発明の実施例について、以下に説明する。
図１ないし図３は第１実施例に係り、図１（ａ）は複数視野方向型内視鏡の構成図、図１（ｂ）は明るさ絞りの構成例を示す図、図２は内視鏡装置の全体的な構成図、図３は瞳分割を利用した対物光学系の設計例に係る構成図である。
【００２７】
図２に示す内視鏡装置１０は、挿入部２を有し且つ視野方向が可変可能な内視鏡１１と、カメラ４と、モニタ５と、光源装置７とを有している。
【００２８】
前記内視鏡１１は、その挿入部２の先端部１には、複数の視野方向をもつ対物光学系とそれぞれの視野方向を照明するライトガイドが組み込まれている。前記挿入部２には、前記対物光学系に続き、像や瞳の伝達光学系であるリレーレンズ系が設けられている。前記内視鏡１１の基部３には、接眼光学系が配置され、その接眼光学系の後ろには、カメラ４が取り付けることが可能である。ここで、前記内視鏡１１の基部３及びカメラ４は一体式または脱着式で構成されている。カメラ４で撮像された被写体は、最終的にモニタ５にて内視鏡画像として観察者に観察可能に表示される。
【００２９】
前記光源装置７からの照明光は、ライトガイドケーブル６を通し、前記基部３、挿入部２、及び先端部１を経て各視野方向を照明する。
【００３０】
次に、内視鏡１１の光学系の詳細について説明する。
本第１実施例の内視鏡の光学系については、対物光学系は瞳分割を利用するものであり、また接眼光学系を有した構成例となっている。
【００３１】
瞳分割方式は、基本的に一つの光軸を有する光学系で構成されているが、複数視野方向型とするため、前記光学系の前方には、複数の視野方向に対応するレンズ群が配置されることになる。この瞳分割方式を採用した複数視野方向型の光学系は、物体側から順に、複数の視野方向で同一構成であり、且つそれぞれの視野方向を向いて配置された前方レンズ群と、前記複数の視野方向に対応した前記レ前方レンズ群の後段に複数の視野方向からの像を形成するためのプリズムと、複数の瞳を作るために瞳近傍に配置された複数の開口を持つ明るさ絞りと、複数の視野方向からの光束を重なった１つの像に結像する後方レンズ群とにより構成される。本来一つの光学系の光束を瞳近傍で、図１（ｂ）に示す２つの開口を持つ明るさ絞り２１により分割し、明るさ絞り２１の一方の開口を通る光束をそのまま直視に、明るさ絞り２１の他方の開口を通る光束をプリズムにより視野方向を斜視化したものとしている。ここで、像面上では２つの視野方向の像が重なって形成される。
【００３２】
具体的に図１（ａ）を用いて本実施例に係る光学系の構成を説明する。図１（ａ）に示す光学系は、対物光学系２２と、伝達光学系としての１組のリレーレンズ系２３、及び接眼光学系２４とにより構成されている。
【００３３】
前記対物光学系２２は、最も物体に近い位置に配置される直視方向と側視方向とをそれぞれ向いた二つの対物レンズ２５，２６と、この二つの対物レンズ２５，２６からの光束を異なる面で入射する第１プリズム２７と、前記第１プリズム２７からの光束を同一面から入射する第２プリズム２８と、瞳を視野方向に対応して複数に分割するための明るさ絞り２１とからなる前方レンズ群２９ａを有し、この前方レンズ群２９ａの後方に、前記瞳からの光束を収斂させて対物像を結像させるための後方レンズ群２９ｂを配置している。図中、一点鎖線は各視野方向つまり、対物レンズ２５，２６の光軸を示している。
【００３４】
この光学系で直視方向の像は、以下のようにして形成される。直視用の対物レンズ２６を通過した光線は、第１プリズム２７の面３１を通過後、接合面３２に至る。第１プリズム２７側の接合面３２は、有害なフレアを防ぐため有効な光線以外は通さぬよう黒塗りされ、フレア絞りとなっている。第１，第２プリズム２７，２８は、同じ硝材で作られているため、屈折率が等しく屈折せずに面２８を通過する。その後、明るさ絞り２１の下側を瞳面とし、後方レンズ群２９ｂにより、この後方レンズ群２９ｂの光軸を中心軸とした像Ｉ1 が結像される。
【００３５】
一方、斜視方向の像は次のようにして形成される。斜視用の対物レンズ２５を通過した光線は、第１プリズム２７の面３３を通過後、接合面３２に至る。このとき、斜視方向の像を形成する光線は、直視光線と同様屈折せずに接合面を直進する。そして、第１プリズム２７側の接合面３２は、有害なフレアを防ぐため有効な光線以外は通さないフレア絞りとしている。直視方向の光軸と斜視方向の光軸とが接合面のところで交わっているため、同じフレア絞りが両方向からの光線に対して有効に機能する。直進した斜視方向からの光線はミラー加工された面３４で反射され、第２プリズム２８側の面３２に再び至る。第２プリズム２８側の面３２は、瞳分割で分離された直視光線及び斜視光線をケラない範囲でかつ面３４で反射された斜視光線をカバーする範囲でミラー加工されている。従って、ケラれなく面３４で反射された斜視方向からの光線は、明るさ絞り２１の上側を通過後、直視光線同様に後方レンズ群２９ｂにより、この後方レンズ群２９ｂの光軸を中心軸とした像Ｉ1 となって結像される。
【００３６】
前記対物光学系２２により作られる複数の視野方向からの像Ｉ1 と瞳２１とは、リレーレンズ系２３により接眼光学系方向に伝達されていく。図中の符号Ｐ2 は、リレーレンズにより伝達された各視野方向に対応する複数の瞳を示している。リレーレンズ系２３と接眼光学系２４の間には像Ｉ2 が作られ、接眼光学系２４を通して、各視野方向に対応した複数の瞳Ｐ3 が得られる。
【００３７】
観察者は、自分の瞳の位置を観察したい視野方向の伝達された瞳の位置に動かすことにより、視野方向を選択することができる。
【００３８】
本実施例は、元々対物光学系は同軸の光学系として設計してあり、偏心光学系ではない設計である。それを視野方向の異なる瞳に対してプリズムで折曲げた構成になっている。つまり、後方レンズ群２９ｂの光軸を接合面３２を通して延長した線上に対物レンズ２６の光軸があり、また後方レンズ群２９ｂの光軸を接合面３２で反射させ更に反射面３４で反射させた延長線上に対物レンズ２５の光軸がある。従って、２つの負レンズとプリズムとからなる光学系と、その後方の光学系との間では光束がアフォーカルになっていなくても、リレー光学系の前方に重なりあった２つの像を形成することができる。
【００３９】
本実施例では瞳分割を利用しているため、もともと１つの光学系なので、少ないレンズ構成で良い画質が得られることと、複数の瞳を決定する手段は対物光学系の瞳位置と共役な位置であればリレー系２３の瞳Ｐ2 の位置でもそれ以外の部分でも良く、対物光学系や伝達光学系に視野方向の切り換え装置をもたないので、構造が簡単で組立性が良い点である。
【００４０】
実際の対物光学系の設計例を図３に、そして、その数値データを表１に記載する。尚、図３に示す構成は、図１において後方レンズ群２９ｂとして示した部分が、三つの接合レンズ２９′で構成されている。
【００４１】
【００４２】
このため、本実施例では、伝達光学系の後方で視野方向の選択が可能となり、視野方向選択の為の対物光学系や伝達光学系に可動部を必要としない。さらに、本実施例は、対物光学系等に、視野方向の切り換え装置を持たないので、構造が簡単で組立性も良い。また偏光を用いていないので、偏光方向の回転による周辺部の像の劣化もない。
【００４３】
これらの効果は、瞳分割手段が伝達光学系や結像光学系にある場合も同様である。
【００４４】
図４ないし図９は本発明の第２実施例に係り、図４（ａ）は偏芯光学系を利用した対物光学系を含む複数視野方向型内視鏡の構成図、図４（ｂ）は第２実施例の変形例に係る内視鏡の構成図、図５は偏芯光学系を利用し且つアフォーカル部が一部共通である対物光学系の構成図、図６は、偏芯光学系を利用し且つ屈折による斜視化を図る対物光学系の構成図、図７は偏芯光学系を利用した対物光学系の設計例に係る構成図、図８は対物光学系とリレーレンズ系を合わせた設計例に係る構成図、図９は３つの視野方向を有する対物光学系の正面図である。
【００４５】
本実施例の内視鏡は、対物光学系に偏芯光学系を利用し、第１実施例の接眼光学系の代わりに結像光学系と固体撮像素子を使用しており、光学的な視野方向選択手段を持たない構成となっている。
【００４６】
図４（ａ）は、本実施例の内視鏡内部に配置される光学系の構成を示している。この内視鏡の光学系は、先端側から順に、対物光学系４１と、リレーレンズ系４２と、結像レンズ４３と、瞳分離光学部材４４ｃ及びミラー等の反射部材４４ａ，４４ｂと、二つのレンズ系４５ａ，４５ｂと、撮像手段としての二つの固体撮像素子４６ａ，４６ｂとを有している。尚、リレーレンズ系は一つしか示していないが、必要に応じて複数使用する場合もあることは当然である。また、結像レンズ４５ａ，４５ｂが前述の結像光学系を構成している。
【００４７】
前記対物光学系４１は、前群に直視、斜視の２つの視野方向とこれら視野方向に対応した瞳Ｐ11とを有する互いに独立なほぼアフォーカルなレンズ群４７ａ，４７ｂからなる前方光学系４７を配置し、後群に前記複数の瞳Ｐ11からの光束をケラれることなく像まで伝達できる大きさを有し、複数の視野方向からの光束により重なった一つの像Ｉ11を形成する後方レンズ系４８を配置している。
【００４８】
前記リレーレンズ系４２は、前記瞳Ｐ11を瞳Ｐ12として結像すると共に、像Ｉ11を像Ｉ12として結像し、結像レンズ４３に伝達するようになっている。結像レンズ４３は、リレーレンズ系４２から伝達された像と瞳を複数の反射面を有する瞳分離光学部材４４ｃ側に伝達し、この瞳分離光学部材４４ｃは、複数の瞳Ｐ13を受けて、各々異なる方向つまり、反射部材４４ａ，４４ｂへ向けて分離して送り出すようになっている。前記反射部材４４ａ，４４ｂでは、分離された各瞳、図示例では、直視方向の光学系と斜視方向の光学系とに対応する二つの瞳をそれぞれレンズ系４５ａ，４５ｂへ向けて各々反射し、このレンズ系４５ａ，４５ｂは、各々の瞳に対応する像を固体撮像素子４６ａ，４６ｂに結像するようになっている。
【００４９】
前記構成において、まず、各視野方向の光線は、前方光学系４７を構成するほぼアフォーカルな二つのレンズ群４７ａ，４７ｂを各々通過したあと、後方レンズ系４８により各視野方向の光軸は、曲げられ、像Ｉ11が後方レンズ系４８の光軸上に結像される。
本実施例では、斜視方向を実現するにあたり、第１実施例のプリズム２７，２８によって行われる斜視を実現したものと、基本構成がほぼ同様のものが使用されている。ここで斜視プリズムは、特開昭６０−１４０３１３号公報、特開昭５０−９１３３３号公報、特開平２−１０８０１３号公報に示される３０゜プリズム，特開昭５９−８７４０３号公報に示される７０゜プリズム、または１１０゜プリズム等を用いても良い。
【００５０】
また、前記対物光学系４１は、図５のように前記実施例のプリズム２７，２８と同様なプリズムを含む前方光学系４７ｃを使用し、すなわち、直視及び斜視の光学系を共有化しても良い。あるいは、対物光学系４１は、図６のように、瞳Ｐ1 近傍に、くさびプリズム４９を置いて、屈折を利用して斜視の実現を行っても良い。この構成では、直視方向と斜視方向に各用いるレンズ群は、長さが異なるだけで、ほぼ同一のレンズ群を使用でき、斜視用のレンズ群は、直視用のレンズ群に対して傾けて配置し、且つ、その後方に前記くさびプリズム４９を配置する。
またあるいは、前記対物光学系４１は、図９に示すように、後方に配置するリレーレンズ系で像や瞳のケラレが起こらない範囲ならば、視野方向を３つにしても良いし、それ以上でも良い。図示例では、最先端側のレンズ５０，５１，５２が示され、それぞ０度（直視）、３０度（斜視）、７０度（斜視）のレンズ群を構成している。
【００５１】
前記対物光学系４１からの光束は、図４（ａ）に示すようにリレーレンズ系４２により、第１実施例と同様にリレーレンズ系の後ろに像Ｉ12を結像する。リレーレンズ系４２の後ろに作られた像Ｉ12を形成する各視野方向からの光線は、視野方向の異なる二つの瞳の光束が、結像レンズ４３の後方に配置された瞳分離光学部材４４ｃによりそれぞれ分離される。この瞳分離光学部材４４ｃは、リレーレンズ系４２により伝達され且つ結像レンズ４３によって結像された瞳Ｐ13の位置近傍に配置された例えばプリズムである。分離された各視野方向の光束が、反射部材４４ａ，４４ｂで各々反射され、レンズ系４５ａ，４５ｂを経て、それぞれ撮像素子４６ａ，４６ｂ上に結像される。
【００５２】
本実施例では、瞳を結像する結像レンズ４３により、光軸を前記リレーレンズ系４２の光軸とほぼ平行にし、物点を無限遠に結像させている。尚、像は一つの固体撮像素子上に重ならないように結像させても良い。
【００５３】
本実施例によれば、前述した構成により複数の固体撮像素子にて、視野方向の異なる像を独立に撮像でき、対物光学系で視野の数や視野方向を容易に選択できる。光学的視野方向の切り換え手段を持たず、すべての視野方向の像を取り入れて撮像しており、図示例のように、複数の固体撮像素子を使用した構成にあっては、スイッチの切り換えで各撮像素子の出力を選択し、所定の信号処理を施して表示等をすることができる。また、一つの固体撮像素子を利用した構成であれば、視野方向の異なる各像の選択は、後段に接続する信号処理手段により行えば良い。そして、一つの視野方向のみの画像をモニタに映し出すことができる。
【００５４】
つまり、本実施例では、光学系を移動等せずにあるいは光学的に視野方向の切り換えをすることなしに、視野方向変換が実現することができる。また、信号処理のし方によっては、視野方向の複数の像を同時に一つまたは複数のモニタに映し出すことも可能である。
【００５５】
対物光学系の設計例を図７に示している。また、対物光学系及びリレーレンズ系を合わせた設計例を図８に示すと共に、Ｒ（レンズ面の曲率半径），ｄ（各面の間隔），ｎ（屈折率），Ｖ（アッベ数）データを表２−１，表２−２に記載する。図中、符号５４は対物光学系、符号５５はリレーレンズ系である。表２−２は、表２−１に後続するものであり、一連の表である。
【００５６】
【００５７】
図４（ｂ）には、本第２実施例の変形例を示してある。本変形例では、前記結像レンズ４３に代えて設けた瞳結像レンズ５６にて、発散光束又は収斂光束として瞳像Ｐ3 を形成したあと、光束を平行にするレンズ５７でアフォーカル光束を形成し、さらにこの光束を結像レンズ４５ａ，４５ｂを介して撮像素子４６ａ，４６ｂに結像する構成になっている。本変形例では、瞳分割光学部材としての反射プリズムを不要としている。絞りは、図の瞳位置に配置しても良いし、リレーレンズ系中に配置しても、あるいは対物光学系の瞳位置に配置しても良い。その他、第２実施例と同様の構成及び作用については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５８】
図１０ないし図１３は本発明の第３実施例に係り、図１０は瞳切り替え装置を有する複数視野方向型内視鏡の構成図、図１１（ａ），（ｂ）はイメージローテータによる視野方向の切り替え可能な複数視野方向型内視鏡の構成図、図１２は固体撮像素子等の移動による視野方向の切り替え可能な複数視野方向型内視鏡の構成図、図１３（ａ）は対物光学系の瞳近傍に瞳切り替え装置を設けた複数視野方向型内視鏡の構成図、図１３（ｂ）は（ａ）とは異なる複数視野方向型内視鏡の構成図である。
【００５９】
本第３実施例の構成は、第２実施例と同様に結像光学系と固体撮像素子を有し、さらに光学的視野方向の切り換え手段を配置しているものである。
【００６０】
本実施例の対物光学系は、第１実施例の瞳分割方式でも第２実施例のほぼアフォーカルな複数の光学系と後方光学系とで構成されたものでも良い。本実施例は、対物光学系の後方に配置されたリレーレンズ系の後方に配置される光学系等の構成が前記各実施例と異なっている。
【００６１】
図１０に示すように、本実施例の光学系は、図示しないリレーレンズ系の後方に、前記リレーレンズ系で一旦結像された後、各視野方向毎に発散光束となった光を前記リレーレンズの光軸と平行とするためのレンズ系６１と、前記レンズ系６１を介して結像される瞳の近傍に配置され且つ各瞳に対応し平行にされた各視野方向の光束を切り替える選択手段としての瞳切り替え装置６２と、前記瞳切り替え装置６２により選択された光線を固体撮像素子６４上に結像する結像レンズ系６３とを有している。
【００６２】
前記リレーレンズ系の後方に形成された像Ｉ21を構成する各視野方向の光線は、レンズ系６１によりリレーレンズ系の光軸と平行にされる。瞳位置近傍の前記切り替え装置６２により、観察者が観察したい視野方向以外の瞳を通る光線は、遮断される。選択手段としての遮断手段は、機械的に遮光板を動かしても良いし、液晶シャッターのスイッチのｏｎ／ｏｆｆを用いても良い。
あるいは選択手段としては、図１１（ａ），（ｂ）のようなイメージロテータ６５を移動させて、視野方向を切り換えても良い。符号６６は、イメージローテータ６５により得られた光線を前記固体撮像素子６４に結像する結像レンズ系である。尚、同図（ａ），（ｂ）は、イメージローテータ６５を移動させて、視野方向を切り替える様子を示してある。
【００６３】
あるいはまた、選択手段としては、図１２に示すように、結像レンズ系６５と個体撮像素子６４とを一体で、観察したい視野方向の位置に移動させて、視野方向を切り換えるようにしても良い。選択された視野方向の像のみが、固体撮像素子上６４に結像される。
【００６４】
本実施例の効果は、少ないスペースで視野方向変換が実現できる点にある。
【００６５】
尚、対物光学系により作られる瞳と像がリレーレンズ系により伝達され、リレーレンズ系以後に瞳分割手段を配置する場合は、第１実施例の明るさ絞り２１は省略することができる。
【００６６】
前記第２，第３実施例の構成は、撮像手段を有しているわけであるが、第１実施例の接眼光学系に連結可能な外付けカメラに適用することもできる。この構成の場合、レンズ系４３または６１は前記接眼光学系２４に置き代えられる。
【００６７】
また、対物光学系の瞳分割を利用したもの、偏芯光学系を利用したものと組み合わせる伝達光学系より後の光学系は、接眼光学系、光学的視野方向の切り換え手段を持つもの、持たないものとどれでも選択することができる。
【００６８】
本発明の対物光学系に瞳分割を利用したもの、偏芯光学系を利用したもののいずれの場合も、各視野方向の瞳近傍に必要とする視野方向以外の光線を遮断する手段を設けることにより、伝達光学系が固体撮像素子やイメージガイドに置き代わっても視野方向可変内視鏡が実現できる。
図１３（ａ）に示す構成は、第１実施例の前方レンズ群２９ａと同様の前方レンズ群と前記後方レンズ系４８とからなる対物光学系７０の光路中に形成される瞳近傍に、瞳の切り替え装置６８を設け、固体撮像素子６９を配置した例である。瞳切り替え装置６８は液晶シャッター等がよい。また、図１３（ｂ）に示す構成は、図５に示す前方光学系４７ｃと同様の光学系を含む偏芯光学系７１を利用したものである。
【００６９】
図１４（ａ）は第４実施例に係る複数視野方向型内視鏡の光学系の構成図、図１４（ｂ）は一部共通化を図った対物光学系の構成図である。
【００７０】
第４実施例の対物光学系は、第１実施例の対物光学系２２に代えて、各視野毎に設けられた複数のレンズ群から構成され、このレンズ群により像が複数形成される構成となっている。その他、第１実施例と同様の構成及び作用については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００７１】
図１４（ａ）に示す対物光学系７３は、複数（図示例では二つ）の独立したレンズ群から構成されている。前記対物光学系７３の後方には、前記リレーレンズ系２３と接眼光学系２４とが配置されている。尚、リレーレンズ系２３、接眼光学系２４は、結像光学系と固体撮像素子に代えて構成しても良い。
【００７２】
前記対物光学系７３は、図１４（ａ）のように独立な光学系で構成しても良いし、図１４（ｂ）に示す対物光学系７３′のように、一部つまり先端側のレンズを共通化しても良い。
【００７３】
対物光学系で形成された複数の像Ｉ31，Ｉ32は、伝達光学系としてのリレーレンズ系２３により後方に伝達される。接眼光学系２４を有する構成では、図１４（ａ）のように、観察者が瞳位置７４に目を置くことによりそれぞれの視野方向を同時に見ることができる。
【００７４】
一方、結像光学系と固体撮像素子により構成されている場合は、リレーレンズ系２３の後ろにできた複数の像を前記結像レンズにより１つの固体撮像素子に結像する。この構成による効果は、対物光学系及び伝達光学系から後ろの光学系は、いずれのものであっても技術的に比較的容易に実現できる。
【００７５】
尚、本実施例は、結像倍率を大きくし複数の像に対応した位置に、固体撮像素子を置くことにより、複数の固体撮像素子上に結像させても良い。
【００７９】
［付記１］ 請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系を配置し、該複数の光束のうち一つだけを受ける結像レンズと、この結像レンズが結像した物体像を受けて撮像する撮像手段とを有し、この結像レンズと撮像手段とを前記光学系の光軸と交差する方向に一体に移動すように構成して、前記複数の光束のうち一つだけを選択的に前記結像レンズに入射させる。
【００８０】
［付記２］ 請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、前記複数の光束のうち一つのみを選択的に後方に伝達させるために、前記光学系の光軸と交差する方向に移動可能に配置されている光路切り替え手段と、前記光路切り替え手段により選択された一つの光束を受けて物体像を形成する結像光学系と、前記結像光学系により結像された物体像を受けて撮像する撮像手段とを有している。
【００８１】
［付記３］ 請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する第１光学系と、前記複数の光束を受けて像を形成する第２光学系と、前記第１光学系と第２光学系との間に設けられ、前記複数の光束のうち１つだけを選択的に透過させる光束切り替え手段と、前記第２光学系により形成された物体像を受けて撮像する撮像手段と、を備えている。
【００８２】
［付記４］ 付記１又は付記２記載の複数視野方向型内視鏡において、前記対物光学系または伝達光学系のいずれかに、前記複数の異なる方向からの光束の各々に対応する複数の瞳を設定する手段を備えている。
【００８３】
［付記５］ 請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系と共通の光軸を有し、前記伝達光学系からの各視野方向に対応した複数の瞳の範囲に含まれる光束により形成される物体像を結像する結像光学系を有している。
【００８４】
［付記６］ 付記５記載の複数視野方向型内視鏡において、前記結像光学系により結像された複数の物体像を、受光して撮像する一つの撮像手段を有している。
【００８５】
［付記７］ 付記５記載の複数視野方向型内視鏡において、前記結像光学系は、異なる視野方向に対応する複数の物体像を肉眼観察可能に結像する接眼光学系であるもの。
付記７記載の内視鏡では、滅菌による高温に対する耐性にも優れている。
【００８６】
［付記８］ 付記５記載の複数視野方向型内視鏡において、前記対物光学系または前記伝達光学系のいずれかに、前記複数の異なる方向からの光束の各々に対応する複数の瞳を設定する手段を備えている。
【００８７】
［付記９］ 付記７記載の複数視野方向型内視鏡において、前記対物光学系、前記伝達光学系または前記接眼光学系のいずれかに、前記複数の異なる方向からの光束の各々に対応する複数の瞳を設定する手段を備えている。
【００８８】
［付記１０］ 請求項３又は請求項４記載の内視鏡において、
前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、該伝達光学系と共通の光軸を持つ接眼光学系を配置している。
付記１０記載の内視鏡では、滅菌による高温に対する耐性にも優れている。
【００８９】
［付記１１］ 請求項３又は請求項４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、該光学系から射出された複数の光束を各々異なる方向に向ける反射手段と、前記反射手段により反射された各光束を物体像として結像させるために各々の光束の各光路中に設けられた複数の結像光学系と、前記結像光学系で結像された各物体像を受けて撮像する複数の撮像手段と、を備えている。
付記１１記載の内視鏡では、滅菌による高温に対する耐性にも優れている。
【００９０】
［付記１２］ 請求項３又は請求項４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により形成された像位置の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系を配置し、前記光学系からの複数の光束のうち一つだけを受ける結像レンズと、この結像レンズが結像した物体像を受けて撮像する撮像手段とを有し、この結像レンズと撮像手段とを前記光学系の光軸と交差する方向に一体に移動すように構成して、前記複数の光束のうち一つだけを選択的に前記結像レンズに入射させる。
【００９１】
［付記１３］ 請求項３又は請求項４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記伝達光学系により形成された像位置の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、前記光学系からの複数の光束のうち１つだけを後方に受け渡すために、前記光学系の光軸と交差する方向に移動可能に配置されている光路切り替え手段と、前記光路切り替え手段により選択され光束を受けて後方に物体像を形成する結像光学系と、を備えている。
【００９３】
［付記１４］ 複数の視野方向を有する対物光学系と、該対物光学系により形成された物体像を受けて撮像する撮像手段とを有する複数視野方向型内視鏡であって、前記対物光学系は、互いに異なる複数の方向からの光束を受け該光束を略平行に並列した複数の光束に変換するプリズム光学系と、各光束に対応した複数の瞳を設定する手段と、該複数の瞳のうちの一つを選択的に透過状態とする透過遮蔽切換え手段とを含む前方光学系と、単一の光軸と収斂性を有する後方光学系と、からなり、前記撮像手段は、前記透過遮蔽切換え手段により選択され瞳に対応すると共に、前記後方光学系により形成された物体像を撮像する。
【００９４】
［付記１５］ 付記１４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記撮像手段は固体撮像素子であるもの。
【００９５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の複数視野方向型内視鏡によれば、内視鏡の先端部及び像伝達部に可動部がなく、先端部の構造が簡単で組立性が良く、周辺部での劣化のない像が得られるという効果がある。
【００９７】
請求項１ないし請求項４記載の発明は、複数の視野方向に対応した複数の物体像を同時に観察可能したり選択的に観察が可能とすることができるようにするために、複数の視野方向に対応した複数の物体像を重ならずに同時に提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図３は第１実施例に係り、図１（ａ）は複数視野方向型内視鏡の構成図、図１（ｂ）は明るさ絞りの構成例を示す図。
【図２】図２は内視鏡装置の全体的な構成図。
【図３】図３は瞳分割を利用した対物光学系の構成図。
【図４】図４ないし図９は第２実施例に係り、図４（ａ）は偏芯光学系を利用した対物光学系を含む複数視野方向型内視鏡の構成図、図４（ｂ）は第２実施例の変形例に係る内視鏡の構成図。
【図５】図５は偏芯光学系を利用し且つアフォーカル部が一部共通である対物光学系の構成図。
【図６】図６は、偏芯光学系を利用し且つ屈折による斜視化を図る対物光学系の構成図。
【図７】図７は偏芯光学系を利用した対物光学系の設計例に係る構成図。
【図８】図８は対物光学系とリレーレンズ系を合わせた設計例に係る構成図。
【図９】図９は３つの視野方向を有する対物光学系の正面図。
【図１０】図１０ないし図１３は第３実施例に係り、図１０は瞳切り替え装置を有する複数視野方向型内視鏡の構成図。
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）はイメージローテータによる視野方向の切り替え可能な複数視野方向型内視鏡の構成図。
【図１２】図１２は固体撮像素子等の移動による視野方向の切り替え可能な複数視野方向型内視鏡の構成図。
【図１３】図１３（ａ）は対物光学系の瞳近傍に瞳切り替え装置を設けた複数視野方向型内視鏡の構成図、図１３（ｂ）は（ａ）とは異なる複数視野方向型内視鏡の構成図。
【図１４】図１４（ａ）は第４実施例に係る複数視野方向型内視鏡の構成図、図１４（ｂ）は対物光学系を一部共通化した内視鏡の構成図である。
【図１５】図１５は従来例に係る視野可変型内視鏡の構成図。
【図１６】図１６は従来例に係る視野可変型内視鏡の構成図。
【図１７】図１７は従来例に係る関節鏡の構成図。
【符号の説明】
１１…内視鏡
２１…明るさ絞り
２２…対物光学系
２３…リレーレンズ系
２４…接眼光学系
２９ａ…前方光学系
２５，２６…対物レンズ
２７…第１プリズム
２８…第２プリズム
２９ｂ…後方光学系
Ｉ1 ，Ｉ2 …対物像
Ｐ2 …瞳
Claims (15)
- 複数の視野方向とこれら視野方向に対応し且つ重なり合わないように形成される複数の瞳とを有して物体像を形成する対物光学系と、単一の光軸を有し且つ前記対物光学系からの物体像及び複数の瞳を伝達する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、
前記対物光学系は、互いに異なる方向からの光束を入射し該光束を前記伝達光学系の光軸に沿って略平行に並列に配置した複数の略アフォーカルな光束として射出する前方光学系と、前記伝達光学系と共通の単一の光軸を有しかつ前記前方光学系からの複数の光束を収斂させて後方に物体像を結像する後方光学系とからなり、
前記伝達光学系は、前記後方光学系からの複数の光束に対応した複数の瞳が有する大きさと同等以上の大きさに形成され、且つ前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する、
ことを特徴とする複数視野方向型内視鏡。 - 複数の視野方向とこの複数の視野方向に対応した複数の瞳とを有する対物光学系と、単一の光軸を有する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、
前記対物光学系は、互いに異なる方向からの複数の光束を各々入射する複数の瞳と、前記光束のうち少なくとも一つの光路を変更させて各光束を略同一の方向を向いた光束に変換するプリズム光学系とを含む前方光学系と、前記前方光学系からの複数の光束からなる物体像をほぼ同一の位置に形成する後方光学系と、を有し、
前記伝達光学系は、前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する、
ことを特徴としている複数視野方向型内視鏡。 - 複数の視野方向とこの複数の視野方向に対応した複数の瞳とを有する対物光学系と、単一の光軸を有する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、
前記対物光学系は、互いに異なる方向に光軸を有する複数のレンズと、該複数のレンズを透過した各光束を受け該光束を前記伝達光学系の光軸に沿って略平行に並列した複数の光束に変換するプリズム光学系と、を含む前方光学系と、前記前方光学系から射出された光束を含む大きさを有して、複数の光束を同時に像面へ結像させるため、単一の光軸且つ射出光線に対する収斂性を有する後方光学系と、を有し、
前記伝達光学系は、前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する、
ことを特徴としている複数視野方向型内視鏡。 - 複数の視野方向とこの複数の視野方向に対応した複数の瞳とを有する対物光学系と、単一の光軸を有する伝達光学系とを備えている複数視野方向型内視鏡であって、
前記対物光学系は、前記複数の瞳に分割する瞳分割手段と、分割した各瞳に対応する光束の入射する方向を互いに異ならしめるプリズム部材と、互いに異なる方向に光軸を有する複数のレンズとを含む前方光学系と、
複数の光束を同時に像面へ結像させる単一の光軸を有し且つ射出光線に対する収斂性を有する後方光学系とを有しており、
前記伝達光学系は、前記後方光学系からの物体像及び複数の瞳を後方に伝達する、
ことを特徴としている複数視野方向型内視鏡。 - 負の屈折力を有するレンズを含む前方光学系と、正の屈折力を有するレンズを含む収斂性を有する後方光学系からなる対物光学系とを含む複数視野方向内視鏡であって、
前記前方光学系は、互いに異なる方向に光軸を持つ複数のレンズと、互いに異なる方向からの光束を受け、該光束を受け渡す伝達光学系の光軸に沿って略平行に並列した複数の光束に変換するプリズムとを含み、
前記後方光学系は、前記前方光学系から射出された光束を含む大きさと単一の光軸を有 し、前記複数の光束により同時に像面へ物体の像を形成する、ことを特徴としている複数視野方向型内視鏡。 - 請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、
前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系を配置し、該複数の光束のうち一つだけを受ける結像レンズと、この結像レンズが結像した物体像を受けて撮像する撮像手段とを有し、この結像レンズと撮像手段とを前記光学系の光軸と交差する方向に一体に移動すように構成して、前記複数の光束のうち一つだけを選択的に前記結像レンズに入射させることを特徴とする複数視野方向型内視鏡。 - 請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、
前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、前記複数の光束のうち一つのみを選択的に後方に伝達させるために、前記光学系の光軸と交差する方向に移動可能に配置されている光路切り替え手段と、前記光路切り替え手段により選択された一つの光束を受けて物体像を形成する結像光学系と、前記結像光学系により結像された物体像を受けて撮像する撮像手段とを有していることを特徴とする複数視野方向型内視鏡。 - 請求項１記載の複数視野方向型内視鏡において、
前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を前記伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する第１光学系と、前記複数の光束を受けて像を形成する第２光学系と、前記第１光学系と第２光学系との間に設けられ、前記複数の光束のうち１つだけを選択的に透過させる光束切り替え手段と、前記第２光学系により形成された物体像を受けて撮像する撮像手段と、を備えていることを特徴とする複数視野方向型内視鏡。 - 請求項６又は請求項７記載の複数視野方向型内視鏡において、
前記対物光学系または伝達光学系のいずれかに、前記複数の異なる方向からの光束の各々に対応する複数の瞳を設定する手段を備えていることを特徴とする複数視野方向型内視鏡。 - 請求項３又は請求項４記載の内視鏡において、
前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、該伝達光学系と共通の光軸を持つ接眼光学系を配置していることを特徴とする複数視野方向型内視鏡。 - 請求項３又は請求項４記載の複数視野方向型内視鏡において、
前記伝達光学系により伝達される物体像を構成する光束の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、該光学系から射出された複数の光束を各々異なる方向に向ける反射手段と、前記反射手段により反射された各光束を物体像として結像させるために各々の光束の各光路中に設けられた複数の結像光学系と、前記結像光学系で結像された各物体像を受けて撮像する複数の撮像手段と、を備えていることを特徴とする複数視野方向型内視鏡。 - 請求項３又は請求項４記載の複数視野方向型内視鏡において、
前記伝達光学系により形成された像位置の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系を配置し、前記光学系からの複数の光束のうち一つだけを受ける結像レンズと、この結像レンズが結像した物体像を受けて撮像する撮像手段とを有し、この結像レンズと撮像手段とを前記光学系の光軸と交差する方向 に一体に移動すように構成して、前記複数の光束のうち一つだけを選択的に前記結像レンズに入射させることを特徴とする複数視野方向型内視鏡。 - 請求項３又は請求項４記載の複数視野方向型内視鏡において、
前記伝達光学系により形成された像位置の射出側に、前記複数の光束を伝達光学系の光軸に略平行に並列した複数の光束に変換する光学系と、前記光学系からの複数の光束のうち１つだけを後方に受け渡すために、前記光学系の光軸と交差する方向に移動可能に配置されている光路切り替え手段と、前記光路切り替え手段により選択され光束を受けて後方に物体像を形成する結像光学系と、を備えていることを特徴とする複数視野方向型内視鏡。 - 複数の視野方向を有する対物光学系と、該対物光学系により形成された物体像を受けて撮像する撮像手段とを有する複数視野方向型内視鏡であって、
前記対物光学系は、互いに異なる複数の方向からの光束を受け該光束を略平行に並列した複数の光束に変換するプリズム光学系と、各光束に対応した複数の瞳を設定する手段と、該複数の瞳のうちの一つを選択的に透過状態とする透過遮蔽切換え手段とを含む前方光学系と、単一の光軸と収斂性を有する後方光学系と、を備え、前記撮像手段は、前記透過遮蔽切換え手段により選択され瞳に対応すると共に、前記後方光学系により形成された物体像を撮像することを特徴とする複数視野方向型内視鏡。 - 請求項１４記載の複数視野方向型内視鏡において、前記撮像手段は固体撮像素子であることを特徴とする複数視野方向型内視鏡。
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